[发明专利]偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法

说明书

本发明涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法。本发明偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法通过控制Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄、Mn(OH)₂、FeC₂O₄的原料配比，得到磷酸铁锰锂前驱体体，然后添加铝源混合煅烧后得到偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料。得到的偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料具有良好的电池倍率放电性能和电池循环性能。

技术领域

本发明涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法。

背景技术

磷酸铁锰锂是一款新型高安全、高比能量的正极材料，由于其本身的高电压(5V以上，4.1V工作平台)特性，引起了行业内研究热潮。但是，目前磷酸铁锰锂材料存在电导率低和高电压下循环寿命差的问题，如申请号为201610014280.0的中国发明专利公开了一种改性磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法，该发明首先通过高速剪切乳化机制备掺杂钛的磷酸铁锰锂前驱体，然后将所述前驱体和碳源混合，经烧结，最终制备出改性的磷酸铁锰锂材料，该发明中掺杂成本高昂的钛源，不适合大规模生产。

发明内容

为了解决现有问题，本发明的目的是提供一种倍率性能和循环性能较好的偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明所设计的偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，包括步骤：

(1)制备磷酸铁锰锂前驱体粉料

Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄、Mn(OH)₂、FeC₂O₄按摩尔比0.5∶1∶X∶(1-X)配制并混合均匀得到磷酸铁锰锂前驱体粉料，0.3＜X＜0.9；

(2)第一次煅烧

将磷酸铁锰锂前驱体粉料加入带惰性气体保护的煅烧炉中煅烧得到磷酸铁锰锂前驱体，磷酸铁锰锂前驱体化学式为LiMn_xFe_1-xPO₄，0.3＜X＜0.9；

(3)添加铝源

向磷酸铁锰锂前驱体中添加铝源后混合均匀得到偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂粉料，铝源为Li₂CO₃和Al₂O₃的混合物，磷酸铁锰锂前驱体、Li₂CO₃、Al₂O₃的摩尔比为400:0.5～1.5:0.5～1.5；

(4)第二次煅烧

将偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂粉料加入至带惰性气体保护的煅烧炉中煅烧得到偏铝酸锂包覆的磷酸铁锰锂正极材料。

作为优选方案，所述0.4≤X≤0.6。

作为优选方案，所述磷酸铁锰锂前驱体、Li₂CO₃、Al₂O₃的摩尔比为400:1:1。

作为优选方案，所述第一次煅烧的温度为700～900℃，煅烧时间为4～6小时。

作为优选方案，所述第二次煅烧的温度为900～1000℃，煅烧时间为6～8小时。

作为优选方案，所述步骤(1)和步骤(3)中混合的具体操作为，先以10～20R.P.M的转速搅拌时间20～40分钟，然后再开启切削搅拌，转速600～800R.P.M，搅拌3～5小时。